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水性油墨廢水處理工藝

日期:2017/07/22 14:48

一、水性油墨廢水來源
水性油墨廢水仍屬於紡織染整工業水汙染物的一部分,水性油墨廢水作為染整工業廢水中的印染廢水的一種新型典型廢水,它的突出特點是高CODcr、高色度和難生物降解。它一旦進入水體,會對水環境造成極大的汙染,嚴重威脅著人類的生產生活和自然界的生態平衡。

水性油墨主要應用於書籍、雜誌等低檔印刷品,瓦楞紙等要求低的印刷行業,煙廠、酒廠、藥廠、化妝品、兒童玩具類企業產品包裝、牛奶和飲料複合紙包裝等柔性版印刷領域以及其他紙箱包裝行業。水性油墨在生產和應用的過程中,由於設備的清洗,產生一定數量的水性油墨廢水。水性油墨在應用領域的廢水來源主要是更換油墨等需要清洗印刷相關設備的排水,例如:洗棍、洗槽、洗桶、衝洗操作間等產生的廢水。

水性油墨可分為水溶性、堿溶性和擴散性三類。目前研製與開發使用較多的是堿溶性油墨。

(1)、水溶性油墨 其連接料包括聚乙烯醇、羥乙基纖維素和聚乙烯砒鉻酮等。這類連接料可以永久地被水溶解,所以配製的油墨隻能應用在不接觸水的場合。 
(2)、堿溶性油墨 其連接料是一種酸性樹脂的堿溶液,加入適量的氫氧化銨。兩者化學作用後形成可溶性樹脂鹽,在油墨幹燥過程中,氨揮發後使油墨變成不溶於水的物質。 
(3)、擴散性油墨 其連接料是懸浮在水中的細小樹脂粒子,稱為乳膠。乳膠與溶解的樹脂比,其優點是:乳膠可以密度很高而粘度低, 可形成高質量的薄塗層,乳膠可包含相當大的聚合物分子,塗層硬,耐磨,耐熱,粘附性好;缺點是印刷較困難且難以清洗。

二、水性油墨廢水特點及危害:
水性油墨順從環保的要求,產品具有無毒、無腐蝕性、無刺激性氣味、不燃、不爆、安全性好,運輸方便、且濃度高、用量少、粘度低、印刷適應性好,性能穩定,附著牢度好,幹燥快,幹後耐水、耐堿和抗磨性能優良;在印前、印後及印刷過程中易調整操作,印刷品印後顯得印跡飽滿、色彩鮮豔、光澤度高、華麗富貴、印製複雜的圖案也可以達到豐富的層次,能印出鮮豔及高光澤的顏色等特點。

水性油墨生產廢水中主要汙染為丙烯酸係列的水溶性樹脂(載色劑)、含帶色基團的環狀有機物(色料)和大分子量的醇基或苯基分散劑,其中丙烯酸樹脂是廢水中CODcr主要組成部分,占80%以上。顏料種類繁多,其中無機顏料有鹽類、氧化物類和炭類三大類;有機顏料則有偶氮顏料、酞菁顏料、硝基顏料、色澱顏料、還原顏料、亞硝基顏料、雜環顏料等多種類型。另外還含有穩定劑、消泡劑、阻滯劑、表麵活性劑、防腐劑等十多種助劑。

水性油墨生產廢水是一種弱堿性、高濃度、高色度、難生物降解的工業廢水,汙水 處理難度較大。

三、處理方法:

1、吸附
吸附是指物質(主要是固體物質)表麵吸住周圍介質(液體或氣體)中的分子或離子現象。具有吸附作用的物質叫吸附劑,也稱吸收劑,這種物質可使活性成分附著在其顆粒表麵,使液態微量化合物添加劑變為固態化合物,有利於實施均勻混合,其特性是吸附性強,化學性質穩定。

1.1氣浮法
是通過向池內鼓氣,使憎水的懸浮顆粒與氣泡相吸附結合,使其整體密度變小,上浮,再通過刮渣機除去。

1.2、超濾(UV)
超濾技術是分離工程中新崛起的一個分支。它是通過膜表麵的微孔結構對物質進行選擇性分離。當液體混合物在一定壓力下流經膜表麵時,溶劑及小分子溶質透過膜(稱“超濾液”),而大分子物質則被截留,是其在原液中的濃度逐漸提高(稱“濃縮液”),從而實現大、小分子間分離、濃縮或淨化目的。

1.3、反滲透
是指需要外部壓力去產生反向的滲透,當壓力加在鹽水一側時,水流通過高濃度的鹽水流過滲透膜的現象。

1.4、氣浮法
是通過向池內鼓氣,使憎水的懸浮顆粒與氣泡相吸附結合,使其整體密度變小,上浮,再通過刮渣機除去。

2、化學方法

2.1、光催化氧化
光催化反應,就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射,受激產生分子激發態,然後會發生化學反應生成新的物質,或者變成引發熱反應的中間化學產物。

2.2、氧化還原
無機反應時,化合價降低的元素被還原,化合價升高的元素被氧化;有機物反應時,把有機物引入氧或脫去氫的作用叫氧化,引入氫或失去氧的作用叫還原。在無機反應中,有元素化合價升降的化學反應是氧化還原反應,有電子轉移(得失或偏移)的反應都是氧化還原反應。 具有強氧化性的物質叫強氧化劑,強氧化劑能氧化一些普通氧化劑不能氧化的物質,可以使複雜的有機物分子氧化成小分子。強氧化劑分為單質:臭氧、氧氣、鹵素(氯氣,溴,碘);離子:三價鐵、硝酸(包括酸性的硝酸鹽溶液);原子態氧:雙氧水、過氧化鈉、漂粉精、次氯酸、次氯酸鹽;高價化合物:高鐵酸鈉,高錳酸鉀、重鉻酸鉀等。

2.3、鐵炭微電解法
鐵炭微電解法去除油墨廢水中的汙染物的主要作用機理為:絡合作用,微電解反應連續釋放的亞鐵離子成為絡合劑;混凝作用,微電解反應連續釋放的亞鐵離子成為高效的混凝劑;還原作用,微電解產生的新生態氫使某些染料的顯色基團脫色。氧化作用,微電解產生一定量的新生態氧具有很強的氧化性,可氧化一部分無機物和有機物。

3、生物法

3.1、序列間歇式活性汙泥法(SBR)
SBR工藝具有以下九大優點:理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處於交替狀態,淨化效果好;運行效果穩定,汙水在理想的靜止狀態下沉澱,需要時間短、效率高,出水水質好;耐衝擊負荷,池內有滯留的處理水,對汙水有稀釋、緩衝作用,有效抵抗水量和有機汙物的衝擊;工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活;處理設備少,構造簡單,便於操作和維護管理。

3.2、水解酸化
兼氧池(即水解酸化),多應用於處理含難降解有機物、可生化性不高的工業廢水。利用有機物厭氧分解過程中的水解、發酵階段的特點,將某些大分子的難降解有機物轉化為易微生物降解的小分子有機物,從而改善廢水的可生化性,為後續好氧處理創造有利條件。參與水解酸化過程的微生物比甲烷菌生長繁殖快,對環境條件如溫度、pH等的要求也較低,易在常規處理過程中實現。


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